多体接触问题面面接触算法研究

发布时间：2021-09-02 21:09

　　本文重点研究了面面接触算法:（1）将主从面算法与位码算法相结合,定义了共享实常数组用以标识"接触面对"的主面单元和从面单元,借鉴了位码方法的编码思想,将三维空间潜在接触面按一维数组分类排序,实现接触面的全局搜索;（2）点面算法与内外算法相结合,判断主节点沿平均法线方向的投影点是在目标面单元的内部或外部,并通过单元的面积坐标确定接触点局部坐标,进而得到接触关联矩阵,完成接触局部搜索定位,从而避免了求解局部接触点坐标的非线性方程;（3）本文算法将每一个接触块体作为子区域,每个子域可以独立地进行有限元剖分,并采用了拟高斯迭代法隐式求解位移增量和接触力,按照所提出的接触算法策略编制了FORTRAN源代码程序;（4）由数值算例得到了与赫兹接触问题的理论解几乎完全吻合的计算结果,同时借助于商业软件的类似接触计算功能对本文算法的计算结果进行了比较验证,结果几乎完全一致。本文算法的另一优点在于在接触搜索预处理过程中已考虑了接触区域的分解,可以方便地进行高混凝土坝和岩体高边坡静动力稳定的并行计算处理。 

【文章来源】：水利学报. 2020,51(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

全局搜索程序框图

在图3中，Vij表示由节点i指向节点j的矢量；矢量n1I=V12×V1I;n为从节点I的法向矢量；投影点x将四边形分割成4个小区域，对应的面积为Δ1、Δ2、Δ3和Δ4，由此可以求得x的局部坐标。图3 点与单元面的关系

局部搜索的程序

【参考文献】：
期刊论文
[1]多弹性体接触问题的数值算法[J]. 刘金朝,王成国,梁国平.  中国铁道科学. 2003(03)
[2]求解接触问题的一种新的实验误差法[J]. 刘金朝,蔡永恩.  力学学报. 2002(02)

博士论文
[1]冲击接触问题有限元法并行计算及其工程应用[D]. 王福军.清华大学 2000



本文编号：3379739